第3章 第2节 第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料 石油裂解与乙烯(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

第1课时　从天然气、石油和煤中获取燃料　石油裂解与乙烯

知识点一　天然气和煤直接用作燃料

1.化石燃料

（1）含义

化石燃料又叫作　矿石　燃料、矿物燃料，属于　不可再生　能源。常见的有天然气、石油、煤三大化石燃料。

（2）现存问题

①化石燃料存在着逐渐枯竭的危机。

②引起的环境问题：如温室效应、有毒气体和粉尘污染等。

2.天然气

（1）天然气、可燃冰（天然气水合物）的主要成分为　甲烷　。

（2）甲烷的物理性质

（3）甲烷的用途：优良的气体燃料，CH4燃烧的化学方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。1 mol甲烷充分燃烧放出890.3 kJ的热量。燃烧时火焰为淡蓝色。

（4）烷烃的化学性质

①稳定性：通常条件下与强酸、强碱或KMnO4等强氧化剂不反应，如甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色。

②可燃性：烷烃都能燃烧。

链状烷烃燃烧通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋（n＋1）H2O

③取代反应：和甲烷类似，烷烃中的氢原子能被卤素原子取代。

④分解反应：烷烃在较高的温度下会发生分解。如甲烷分解的化学方程式：CH4C（炭黑）＋2H2；

辛烷分解的化学方程式：＋

3.煤

（1）煤的组成：煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物，除含有碳、氢元素外，还含有少量的氧、氮、硫等元素；无机物主要含有硅、铝、钙、铁等元素。

（2）用途

①用作燃料，但直接烧煤会产生一些大气污染物，如硫的氧化物、氮的氧化物、烟尘等。

②提取化工原料。

1.从有利于实现“碳中和”的角度考虑，下列燃料中较理想的是（　　）

A.煤 B.汽油

C.天然气 D.氢气

解析：D　实现“碳中和”应减少人为CO2的排放量，减少使用含碳燃料，煤、汽油、天然气均含有碳元素，因此较理想的燃料是H2。

2.天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述错误的是（　　）

A.通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应

B.甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必检验纯度

C.甲烷与氯气反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或CCl4，都属于取代反应

D.甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水

解析：B　甲烷是一种可燃性气体，点燃不纯甲烷易发生爆炸，因此点燃前应检验纯度。

知识点二　从石油中获取燃料　石油裂解

1.石油的组成

（1）物质组成

石油是由分子含有不同数目碳原子的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。

（2）元素组成

组成石油的基本元素是C、H，其在石油中的质量分数之和高达98％。

2.石油的分馏

（1）含义

通过加热和冷凝，可以把石油分离成沸点范围不同的产物，这种方法叫作石油的分馏。

（2）分馏原理

分子中碳原子数不同，烃的沸点就不同。通常情况下，随着烃分子中碳原子数的增多，烃的沸点也相应升高。加热石油时，沸点较低的烃（分子中碳原子数较少）先汽化，经冷凝后变为液体首先从混合物中分离出来；随着温度的升高，沸点较高的烃再汽化，经冷凝也被分离出来。

（3）石油分馏产物燃烧用作燃料

如辛烷：　2C8H18＋25O216CO2＋18H2O　。

3.石油的裂化

（1）含义

工业上在一定条件（加热、使用催化剂）下，把　相对分子质量较大　、　沸点较高　的烃分解为　相对分子质量较小　、　沸点较低　的烃，这种方法称为裂化。

如十六烷的一种裂化方式为　　＋　。

（2）目的

提高轻质液体燃料的产量和质量。

（3）直（分）馏汽油与裂化汽油的比较

4.石油裂解

（1）含义